邊緣計(jì)算如何實(shí)現(xiàn)5G的承諾

前幾年在巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì)（Mobile World Congress）——世界上首屈一指的移動(dòng)消費(fèi)電子產(chǎn)品大會(huì)——關(guān)注的主題是如何讓下一個(gè)10億人上網(wǎng)。在今年的活動(dòng)上，你每走一分鐘都能看到有人在兜售5G的承諾。5G是下一代蜂窩移動(dòng)通信，有望帶來(lái)更高的數(shù)據(jù)速率、更低的延遲和大規(guī)模設(shè)備連接。

唯一的問(wèn)題是，對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，5G并不那么令人興奮。通過(guò)4G甚至3G網(wǎng)絡(luò)，我們幾乎可以實(shí)現(xiàn)我們所能想象的一切。除此之外，大多數(shù)供應(yīng)商、手機(jī)和本地基礎(chǔ)設(shè)施仍然無(wú)法支持它。當(dāng)你走過(guò)那些華而不實(shí)的展臺(tái)、西裝和運(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，5G開(kāi)始讓人感覺(jué)像是一筆失敗的投資。

那是因?yàn)樗贿m合我們。和大多數(shù)技術(shù)進(jìn)步一樣，工業(yè)將是第一位的。5G的承諾在于成群結(jié)隊(duì)的無(wú)人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)。在輕量化工業(yè)可穿戴設(shè)備中，關(guān)鍵信息的處理速度非?？?。是的，這就是我們期待已久的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲《哈利波特：巫師聯(lián)盟》。5G的這一承諾很可能將在邊緣計(jì)算上實(shí)現(xiàn)，使其從會(huì)議營(yíng)銷變成現(xiàn)實(shí)世界的可行性。事實(shí)上，4G已經(jīng)可以提供類似5G的邊緣計(jì)算體驗(yàn)。

那么什么是邊緣計(jì)算呢？MobiledgeX的首席技術(shù)官Sunay Tripathi表示：“邊緣是任何接近用戶的東西。這可能是你家里的設(shè)備，比如蘋(píng)果電視、Alexa或者街對(duì)面為你鄰居服務(wù)的服務(wù)器。對(duì)他來(lái)說(shuō)，這就是你的家庭網(wǎng)絡(luò)與世界的連接方式。Tripathi說(shuō)：“讓它本地化，盡可能靠近用戶，緩解公共云的壓力。MobiledgeX專注于設(shè)備移動(dòng)性和利用附近的邊緣服務(wù)器。

他表示，MobiledgeX利用運(yùn)營(yíng)商已在其網(wǎng)絡(luò)上投入的數(shù)萬(wàn)億美元，支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上用戶之間的通信時(shí)間低于30毫秒——只要超過(guò)30毫秒，就會(huì)出現(xiàn)延遲，對(duì)性能造成負(fù)面影響。當(dāng)5G可用時(shí)，速度可能會(huì)下降到10到20毫秒。MobiledgeX會(huì)自動(dòng)搜索網(wǎng)絡(luò)尚未被超額訂閱的位置。

“如果你是一名移動(dòng)用戶——無(wú)論是一群汽車(chē)、卡車(chē)還是無(wú)人機(jī)——你連接到最近的塔，我們就連接到離你最近的基礎(chǔ)設(shè)施。我們不改變開(kāi)發(fā)人員的工作流程。MobiledgeX仍然部署在云中，在后端使用基于lambda的容器來(lái)傳輸它。

使用MobiledgeX，開(kāi)發(fā)人員只需要為他們正在使用的東西付費(fèi)，而它會(huì)自動(dòng)找到最近的邊緣計(jì)算機(jī)位置，以便在短時(shí)間內(nèi)為用戶提供服務(wù)。Tripathi提供了一個(gè)15分鐘沉浸式視頻游戲的例子。設(shè)備和/或游戲開(kāi)發(fā)者都是通過(guò)edge進(jìn)行連接的，但開(kāi)發(fā)者不需要購(gòu)買(mǎi)兩到三個(gè)月的CPU，而只需要在公共云中使用一個(gè)CPU即可。在傳統(tǒng)的連接方式中，如果您在10，000個(gè)位置擁有10，000個(gè)用戶，那么您必須支付10，000倍的費(fèi)用。Tripathi說(shuō)：“公共云的部署不再是靜態(tài)的，而是更加動(dòng)態(tài)，共享也更多?！?/p> 5G將真正發(fā)揮作用嗎

Tripathi說(shuō)，Mobiledgex的第一年是縮小使用案例的范圍，比如機(jī)器人3D繪制空間，以幫助工人提高生產(chǎn)效率或豐富視頻流，這些視頻流需要在多個(gè)設(shè)備上實(shí)時(shí)處理大量數(shù)據(jù)。他繼續(xù)說(shuō)，需要在邊緣上進(jìn)行5G處理，以追求更自然的界面趨勢(shì)，將視頻和音頻（“我們能看到和感覺(jué)到的東西”）與更輕的設(shè)備結(jié)合起來(lái)。Tripathi說(shuō)：“數(shù)字世界即將到來(lái)，如果你看客戶端，我們?cè)絹?lái)越不使用鍵盤(pán)，但是，如果你看后端，它仍然是為更多的鍵盤(pán)和靜態(tài)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的?！比绻愫秃芏嗳舜蚪坏罆r(shí)，音頻和視頻的處理方式需要更多的處理需求，那么你就需要邊緣計(jì)算。然而，當(dāng)需要更小的設(shè)備時(shí)，這也是必要的。

與此相呼應(yīng)的是，1000現(xiàn)實(shí)公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Justyna Janicka告訴《新堆?！?，微軟的混合現(xiàn)實(shí)耳機(jī)HoloLens對(duì)于實(shí)際的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）應(yīng)用來(lái)說(shuō)太笨重了。在旁邊的圖片中，她展示了在Mobiledgex上運(yùn)行的1000個(gè)Realistics應(yīng)用程序與5G的結(jié)合如何讓更輕的智能眼鏡使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)快速掃描數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的溫度。沒(méi)有5G的邊緣計(jì)算，這樣一個(gè)輕量級(jí)的設(shè)備無(wú)法處理這種處理速度。當(dāng)您有許多用戶，并且希望創(chuàng)建豐富的多媒體體驗(yàn)，而不能將負(fù)載降低到3G時(shí)，Edge計(jì)算的成本和cpu效率都很高。

5G的第一個(gè)廣泛使用案例是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎《Pokemon Go》。數(shù)以百計(jì)的捕獸者會(huì)聚集在公園里，破壞附近所有人的手機(jī)信號(hào)。連接到發(fā)射塔的4G網(wǎng)絡(luò)根本沒(méi)有大量設(shè)備上的流媒體視頻和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的帶寬。德國(guó)處于5G技術(shù)的最前沿，德國(guó)電信（Deutsche Telecom）已經(jīng)投入了巨額資金。到2020年，我們將看到世界上相當(dāng)多的大城市擁有5G網(wǎng)絡(luò)連接，盡管手機(jī)是否會(huì)在那時(shí)趕上來(lái)還有待觀察。

目前，在西方世界一些最擁擠的地方——紐約時(shí)代廣場(chǎng)、倫敦金絲雀碼頭金融區(qū)——公共云上的用戶太多，以至于每個(gè)人都被壓縮到2G，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)跟不上。發(fā)生這種情況是因?yàn)樗袞|西都掛在公共云上，而典型的服務(wù)提供商只有3到4個(gè)對(duì)等點(diǎn)——它們?cè)试S用戶之間交換信息。想象一下，如果有100人在兩周的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)版游戲中展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。

Tripathi認(rèn)為，在設(shè)備和邊緣之間，有足夠的帶寬使這種多點(diǎn)設(shè)備到設(shè)備的交互能夠通過(guò)視頻內(nèi)容和沉浸式體驗(yàn)進(jìn)行。他還認(rèn)為，我們將很快看到收入模式從最大的云提供商轉(zhuǎn)向提供基礎(chǔ)設(shè)施和擁有應(yīng)用程序的人。Tripathi說(shuō)：“目前，云提供商的收入不成比例，因?yàn)槊總€(gè)人都必須生活在公共云中?！彼^續(xù)說(shuō)，基礎(chǔ)設(shè)施投資已經(jīng)完成，云運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在使用它。邊緣計(jì)算只會(huì)讓每個(gè)人更有效地使用它。

Tripathi說(shuō)，從這種向邊緣推進(jìn)中受益最多的公司是許多擁有40到100個(gè)開(kāi)發(fā)者的小型應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)公司。他說(shuō)：“小一點(diǎn)的人不知道邊緣技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始成形，他們實(shí)際上可以將自己的應(yīng)用程序構(gòu)建成邊緣技術(shù)，并接觸到其他客戶和體驗(yàn)?！?/p>

這些開(kāi)發(fā)者認(rèn)為他們無(wú)法在4G帶寬上制作豐富的視頻。Edge已經(jīng)可以部署在今天的4G網(wǎng)絡(luò)上，這實(shí)際上使開(kāi)發(fā)者能夠提供類似5G的功能，包括豐富的視頻交互?！白铍y的部分是接觸到這些小開(kāi)發(fā)商。他們只需要知道邊緣計(jì)算的存在，以及如何構(gòu)建邊緣——我們（已經(jīng)）有了穩(wěn)定的軟件和邊緣定位?！彪m然在今年的世界移動(dòng)通信大會(huì)（Mobile World Congress）上，5G這一無(wú)處不在的承諾讓人感覺(jué)有些遙不可及，但如今，邊緣計(jì)算無(wú)疑可以幫助應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)商實(shí)現(xiàn)這一承諾。

那么，邊緣計(jì)算將如何幫助擴(kuò)展5G？

對(duì)于Tripathi來(lái)說(shuō)，他認(rèn)為這很簡(jiǎn)單，因?yàn)榈?019年底，我們將看到超過(guò)200億個(gè)設(shè)備連接在一起，并在全球大規(guī)模分布。頭兩億臺(tái)是我們無(wú)處不在的智能手機(jī)，但其余將由聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設(shè)備、汽車(chē)和無(wú)人機(jī)主導(dǎo)。突然之間，基礎(chǔ)設(shè)施將不得不處理分布在10000個(gè)地點(diǎn)的10億多個(gè)設(shè)備。不僅僅是70%的人生活在城市里，邊緣計(jì)算也可以用農(nóng)村社區(qū)更小、更高效的本地化服務(wù)器將下一個(gè)十億人帶到網(wǎng)上。

在接下來(lái)的十年里，Tripathi認(rèn)為邊緣計(jì)算的影響力是過(guò)去十年公共云的十倍。他說(shuō)，邊緣計(jì)算將能夠處理兩倍的規(guī)模，在更多的分布式位置和架構(gòu)上秒級(jí)響應(yīng)更多的客戶端。在第一次采訪時(shí)，德國(guó)大約有5名應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員和8000名用戶在使用它。一周后，當(dāng)我們?cè)谑澜缫苿?dòng)通信大會(huì)上面對(duì)面交談時(shí)，他們擁有數(shù)百萬(wàn)用戶，其中包括在會(huì)議場(chǎng)地周?chē)惭b的3臺(tái)邊緣計(jì)算服務(wù)器，以及數(shù)十臺(tái)位于關(guān)鍵城市的服務(wù)器。

美國(guó)在這方面是一個(gè)獨(dú)特的案例，因?yàn)榇蠖鄶?shù)國(guó)家都看到手機(jī)信號(hào)塔至少部分歸公眾所有。在美國(guó)，既不是服務(wù)提供商，也不是政府，而是主要由第三方私營(yíng)企業(yè)管理美國(guó)信號(hào)塔。MobiledgeX正在與基建贊助商合作，后者正在這些塔上建立裸露的金屬基礎(chǔ)設(shè)施。

“到下一屆全球移動(dòng)通信大會(huì)召開(kāi)時(shí)，我們?cè)跉W洲的優(yōu)勢(shì)肯定會(huì)大得多，美國(guó)的優(yōu)勢(shì)也將開(kāi)始形成，” Tripathi說(shuō)?！皩?duì)于開(kāi)發(fā)者社區(qū)來(lái)說(shuō)，世界是一個(gè)全球市場(chǎng)。你可以從德國(guó)的優(yōu)勢(shì)中獲益，而美國(guó)和世界其他國(guó)家也可以推出它。”